Russische wetenschappers hebben een nieuwe tool bedacht voor vroege detectie van hypertensie. Ze pasten oppervlakte-verbeterde Raman-spectroscopie toe, aangedreven door zilveren nanodeeltjes om hypertensie-geïnduceerde moleculaire veranderingen in bloedcellen in vroege stadia van de ziekte te detecteren. De studie is gepubliceerd in Biosensors .

Hart- en vaatziekten zijn wereldwijd de belangrijkste doodsoorzaak. Hoge bloeddruk, of hypertensie, is een van de belangrijkste risicofactoren voor hart- en vaatziekten, wat leidt tot orgaanhypoxie en daaruit voortvloeiende schade, zoals hartfalen, beroerte, vasculopathie en nefropathie.

Hypoxische aandoeningen kunnen ontstaan ​​als gevolg van door hypertensie veroorzaakte veranderingen in de vaatstructuur of abnormale veranderingen in de affiniteit van hemoglobine voor zuurstof, wat leidt tot een verminderd vermogen van hemoglobine om zuurstof te transporteren en af ​​te geven in perifere weefsels.

Identificatie en monitoring van dergelijke veranderingen op cellulair niveau zou kunnen helpen bij het ontwikkelen van nieuwe instrumenten voor vroege diagnostiek en gepersonaliseerde gerichte behandeling.

Een groep wetenschappers van NUST MISIS, de Staatsuniversiteit van Moskou, het Moskouse Instituut voor Natuurkunde en Technologie en de Universiteit van Kopenhagen hebben een nieuwe benadering voorgesteld voor de selectieve studie van de hemoglobine in erytrocyten met SERS met behulp van een colloïdale oplossing van zilveren nanodeeltjes en zilveren nanogestructureerde oppervlakken.

"De nanogestructureerde oppervlakken werden verkregen door 0,3 g zilvernitraat op te lossen in 40 ml water, gevolgd door de toevoeging van 30 ml 20% natriumhydroxideoplossing. De resulterende stof werd vervolgens gewassen, gevolgd door de toevoeging van 5 ml 25% waterige ammoniak en 25 ml water. De verkregen oplossing werd vervolgens op het oppervlak van dekglaasjes gesproeid en onderworpen aan een warmtebehandeling. Met deze nanostructuren konden we de Raman-verstrooiing van moleculen nabij het oppervlak van de nanostructuur verbeteren, "merkte Georgi Maksimov, professor op. bij de afdeling materiaalfysica van de universiteit MISIS.

De onderzoekers pasten plasmonische SERS-nanosensoren toe om veranderingen in de eigenschappen van erytrocyten bij normotensieve en hypertensieve ratten te beoordelen. Ze waren in staat om veranderingen in de eigenschappen van erytrocyten bij hypertensieve ratten te detecteren, zoals een afname van de vloeibaarheid van het plasmamembraan van de erytrocyten. Een van de verklaringen voor dit fenomeen is het verhoogde cholesterolgehalte. Verhoging van cholesterol leidt tot een afname van de vloeibaarheid van het membraan en veranderingen in de erytrocytenfunctie.

Voor de eerste keer zagen de wetenschappers een afname van de mobiliteit in het vliegtuig van heem in hemoglobine bij hypertensieve ratten, wat onmogelijk te detecteren is met andere methoden. De onderzoekers denken dat dit kan worden verklaard door de toenemende stijfheid van het membraan, wat het vermogen van een heem om zich aan te passen aan veranderende zuurstofconcentraties kan verminderen en de affiniteit van hemoglobine voor zuurstof kan beïnvloeden. Dat kan op zijn beurt de zuurstoftoevoer naar weefsels in hypertensieve omstandigheden verminderen.

De voorgestelde op SERS gebaseerde benadering kan worden gebruikt om nieuwe diagnostische hulpmiddelen te ontwikkelen om vroege pathologieën te detecteren en om behandelingsresultaten bij HVZ en daarbuiten te beoordelen, geloven de onderzoekers. + Verder verkennen

Door vloeistof-interface geassisteerde SERS zou de ziekte van Alzheimer eerder kunnen detecteren